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二成分流体による限界熱流束促進機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25420141
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 熱工学
研究機関北海道大学

研究代表者

坂下 弘人  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (00142696)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード沸騰 / 限界熱流束 / 二成分流体 / 濃度分布 / マランゴニ対流 / プール沸騰 / 可視化 / 熱工学 / レーザー誘起蛍光法 / 微細熱電対
研究成果の概要

二成分流体による限界熱流束促進機構を解明するために,上向き面上の2-プロパノール水溶液の沸騰において,微細熱電対を用いて測定した温度から2-プロパノールの局所濃度を推定した.これにより,濃度分布,表面張力分布は伝熱面近傍で大きな不均一を持つことが判明した.また,伝熱面上の沸騰様相の可視化実験を行い,水と2-プロパノール水溶液では,気液挙動に顕著な違いを生じることを明らかにした.この違いは,伝熱面近傍の表面張力分布によって誘起されるマランゴニ対流によるものと推察される.このマランゴニ効果によって一次気泡の離脱が促進され,厚いマクロ液膜が形成されることで,限界熱流束が促進されると考えられる.

報告書

(5件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Temperature measurements near the heating surface at high heat fluxes in pool boiling of 2-propanol/water mixtures2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroto SAKASHITA
    • 雑誌名

      International Journal of Heat and Mass Transfer

      巻: 93 ページ: 1000-1007

    • DOI

      10.1016/j.ijheatmasstransfer.2015.10.042

    • NAID

      130004648506

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 2-プロパノール水溶液のプール沸騰高熱流束域における伝熱面近傍の局所濃度の推定2016

    • 著者名/発表者名
      坂下 弘人
    • 学会等名
      第53回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      グランキューブ大阪,大阪市
    • 年月日
      2016-05-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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